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2013 Fiscal Year Research-status Report

新規シクロデキストリンポリマーとバイオゲル複合化による高性能分子認識素子の構築

Research Project

Project/Area Number 25410134
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionTomakomai National College of Technology

Principal Investigator

甲野 裕之  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70455096)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 洋一郎  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50300504)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsシクロデキストリン / セルロース / キトサン / 水和ゲル / 複合化ゲル / 分離吸着剤 / 分子センサー
Research Abstract

今年度はβ-シクロデキストリンの重合化条件の検討とゲスト分子の選択性、および包摂効率の検討を実施した。また並行してシクロデキストリンとバイオゲル(セルロース誘導体、キトサン複合化ゲル)の合成を検討し、これら成果を論文として公表した。今年度の補助金は主にこれら研究の遂行と海外ジャーナルに投稿するための校正費に充当した。
1.バイオゲルの合成と構造評価についての論文は「Carbohydrate Research」,「Carbohydrate Polymers(2報)」掲載された。これら論文では、これまであまり研究されることが無かったバイオゲルの置換基分布について、多次元NMRを駆使することで詳細まで明らかにすることが可能となった。次年度実施のシクロデキストリンポリマー複合化のための必要なデータを取得することができた。
2.シクロデキストリンとなのバイオポリマーゲルの複合化とゲスト分子に対する選択性については「Reactive and Functional Polymer」、「Carbohydrate Polymers」に掲載された。これら論文ではシクロデキストリンとバイオポリマー複合化条件と得られる複合化ゲルのゲスト分子認識およびその効率を明らかにすることができた。また分子認識による複合ゲルの体積(相)変化についても明らかにできた。
なお、これら研究遂行により成果を多数の海外ジャーナルに投稿することができたため、当初予定より英文校正に補助金を用いた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

安全且つ分子認識能を有するシクロデキストリンポリマー合成と分子認識能に関する成果が得られ。また多糖類(誘導体)との複合化に成功できたため。さらにその複合化物がシクロデキストリンの分子認識能を有していることが証明できたため。

Strategy for Future Research Activity

今年度の計画の進捗状況を踏まえ、次年度も申請時の計画どおりに研究を実施する。特に複合ゲルの分子センシング機能について共同研究者と実証を進める予定である。また薬剤運搬システムとしての可能性が見えてきたため、生体への応用を見据え、実験室レベルでの評価を実施していく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

使用額が生じた理由として、国内学会旅費を計上していたが、その支出が45940円であったことが主な要因である(学会発表の際、他経費を用いた研究発表と重なり、その経費の旅費を使用したため)。一方、人件費・謝金が当初計上よりも増額してしまったが、これは予想以上の成果が得られ、海外論文発表のための英文校正費によるものである。
繰越額63786円については物品費(試薬)に充当し、CDP実証評価を重点的に実施する。その他経費については申請当初の配分使途のとおりに研究を実施する。

  • Research Products

    (24 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Preparation, characterization, and properties of carboxymethyl cellulose hydrogels crosslinked by polyethylene glycol.2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 106 Pages: 84-93

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2014.02.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 不溶性シクロデキストリンポリマー及びシクロデキストリン/カルボキシメチルセルロースゲルの合成と特性評価2013

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Journal Title

      Cellulose Comminications

      Volume: 20 Pages: 182-187

  • [Journal Article] Characterization and bisphenol A adsorption capacity of β-cyclodextrin-carboxymethylcellulose-based hydrogels.2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono, Kenta Onishi, Taichi Nakamura
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 98 Pages: 384-390

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2013.06.065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1H and 13C chemical shift assignment of the monomers that comprise carboxymethyl cellulose2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 97 Pages: 384-390

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2013.05.031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymerization of β-cyclodextrin with 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride. Synthesis, structural characterization, and bisphenol A adsorption capacity.2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono, Taichi Nakamura
    • Journal Title

      Reactive and Functional Polymers

      Volume: 73 Pages: 1096-1102

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2013.04.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical shift assignment of the complicated monomers comprising cellulose acetate by two-dimensional NMR spectroscopy2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: 375 Pages: 136-144

    • DOI

      10.1016/j.carres.2013.04.019

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シクロデキストリンポリマーの合成とその分子認識能に関する研究2014

    • Author(s)
      中村太一、甲野裕之
    • Organizer
      日本化学会北海道支部夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      苫小牧高専
    • Year and Date
      20140712-20140712
  • [Presentation] セルロースを用いた両性高分子の合成とその凝集剤特性2014

    • Author(s)
      楠元領、甲野裕之
    • Organizer
      日本化学会北海道支部夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      苫小牧高専
    • Year and Date
      20140712-20140712
  • [Presentation] グアガムを用いた非イオン性ゲル化剤の合成と包摂された水のダイナミクス2014

    • Author(s)
      甲野裕之、尾崎雅人、原英之
    • Organizer
      日本化学会北海道支部夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      苫小牧高専
    • Year and Date
      20140712-20140712
  • [Presentation] 多糖をマトリックスとした機能性ゲルの構造解析2014

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      第55回 固体NMR・材料フォーラム
    • Place of Presentation
      防衛大学校
    • Year and Date
      20140514-20140515
    • Invited
  • [Presentation] 非イオン性ゲル化剤の合成と包摂された水の分子運動に関する研究2014

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      第55回 固体NMR・材料フォーラム
    • Place of Presentation
      防衛大学校
    • Year and Date
      20140514-20140515
  • [Presentation] 新規シクロデキストリンポリマーの合成と分子認識能評価2014

    • Author(s)
      中村 太一, 甲野 裕之
    • Organizer
      第48回高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140128-20140128
  • [Presentation] セルロースを分子骨格とする両性高分子合成と凝集剤への応用2014

    • Author(s)
      楠元領、甲野裕之
    • Organizer
      第48回高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140128-20140128
  • [Presentation] β-シクロデキストリン分岐キトサンゲルの合成と薬物包接・徐放特性2014

    • Author(s)
      手代木拓、甲野裕之
    • Organizer
      第48回高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140128-20140128
  • [Presentation] CMC-PEG複合化ゲルの合成と蛋白質吸着徐放性2014

    • Author(s)
      甲野裕之、楠元領、中村太一、手代木拓、小室明日翔、大條郁生
    • Organizer
      第48回高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140128-20140128
  • [Presentation] シクロデキストリン分岐キトサン水和ゲルの合成と薬剤包摂・徐放特性2014

    • Author(s)
      甲野 裕之、手代木 拓
    • Organizer
      第28回キチンキトサンシンポジウム
    • Place of Presentation
      順天堂大学
    • Year and Date
      2014-08-08 – 2014-08-08
  • [Presentation] A novel biodegradable super absorbent polymer (Bio-SAP) derived from cellulose and the advantage of its swelling behavior2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Organizer
      International Conference of Global Network for Innovative Technology (IGNITE 2013)
    • Place of Presentation
      Penang, Malaysia
    • Year and Date
      20131205-20131205
    • Invited
  • [Presentation] シクロデキストリンを用いた水不溶性およびゲル状高機能分離材料2013

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      北海道地域5大学3高専1公設試 新技術説明会
    • Place of Presentation
      JST東京別館ホール
    • Year and Date
      20131128-20131129
    • Invited
  • [Presentation] 多糖類を活用した生分解性を有する吸水性マテリアルの開発とその応用例2013

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      HiNTセミナー2013-6
    • Place of Presentation
      R&Bパーク札幌大通サテライト
    • Year and Date
      20131023-20131023
    • Invited
  • [Presentation] 生分解性吸水高分子2013

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      イノベーション・ジャパン2013~大学見本市&ビジネスマッチング~
    • Place of Presentation
      東京ビックサイト
    • Year and Date
      20130829-20130830
  • [Book] Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification, Nanostructure and Applications2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Konoら
    • Total Pages
      未定
    • Publisher
      Nova Scientific Publishers Inc., New York
  • [Book] ゲルの安定化と機能性付与・次世代への応用開発2013

    • Author(s)
      甲野ら
    • Total Pages
      552
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Remarks] 苫小牧高専物質工学科生物資源化学研究室(甲野研)

    • URL

      http://www.tomakomai-ct.ac.jp/department/sem/labo/kono/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 吸水によりゲル状の形態を呈する複合ポリマー2014

    • Inventor(s)
      甲野裕之
    • Industrial Property Rights Holder
      甲野裕之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-110007
    • Filing Date
      2014-05-24

URL: 

Published: 2015-05-28  

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